Atlas dostal novú štvörprstovú ruku s 13 stupňami voľnosti pre sériovú výrobu

Boston Dynamics odhalila novú ruku humanoida Atlas

Minulý týždeň Boston Dynamics predstavila novú ruku svojho humanoida Atlas. Štvörprstová konštrukcia disponuje 13 stupňami voľnosti a priamym pohonom. Spoločnosť uviedla, že ju navrhla s ohľadom na požiadavky sériovej výroby.

Nová ruka upúta hneď viacerými vlastnosťami. Najnápadnejšou zmenou je vypustenie malíčka a zmenšenie celkových rozmerov uchopovača. Menej viditeľnou, no rovnako dôležitou vlastnosťou je skutočnosť, že ruka bola od základu navrhnutá pre vysokoverné simulácie. Tento prístup má umožniť trénovanie pomocou metódy sim-to-real reinforcement learning, teda prenosu správania natrénovaného v simulácii do reálneho prostredia.

Portál The Robot Report sa o novej ruke rozprával s Albertom Rodriguezom, riaditeľom robotického správania pre Atlas v spoločnosti Boston Dynamics.

Čo stojí za kľúčovými rozhodnutiami v dizajne

Rodriguez vysvetlil, že existencia produktovej mapy pre Atlasa bola zásadným predpokladom pri náročných rozhodnutiach. Išlo napríklad o otázku, akú mieru komplexnosti má ruka mať, ako aj o vyvažovanie vzájomne sa obmedzujúcich vlastností, ako sú obratnosť, sila, odolnosť, cena, opraviteľnosť a senzorické schopnosti.

Tím Boston Dynamics zároveň uplatnil poznatky z vývoja tela predchádzajúcich verzií Atlasa. Vlastnosti ako jednoduchosť, modularita a overená spoľahlivosť pohonov sa podľa Rodrigueza v praxi ukázali ako mimoriadne dôležité. Spoľahlivý robot umožňuje rýchlejšie zbierať dáta, spúšťať viac experimentov a odvážiť sa na skoršie nasadenie v reálnych podmienkach. Modularita zas dovoľuje sústrediť energiu na menší počet vecí, ktoré musia fungovať naozaj spoľahlivo, čo celkovo urýchľuje vývoj.

Trinásť identických pohonov bez krehkých káblov

Tú istú filozofiu tím uplatnil aj pri návrhu novej ruky. Ruka je postavená z 13 identických pohonov, ktoré sú plne zapuzdrené a neobsahujú žiadne krehké káble prechádzajúce cez kĺby. Podľa Rodrigueza tento prístup prináša ovocie už teraz.

Pri vývoji tím vychádzal aj z praktických skúseností s predchádzajúcimi generáciami rúk. Staršie konštrukcie boli dostatočne silné na zdvíhanie predmetov s hmotnosťou nad 45 kilogramov (100 lb.), takže nebolo potrebné silu ďalej zvyšovať. Naopak, Boston Dynamics sa rozhodla silu mierne znížiť, aby zlepšila transparentnosť pohonu. Tím si tiež všimol, s akými ťažkosťami sa staršie ruky potýkali pri zložitejších úlohách, čo sa premietlo do aktuálneho dizajnu.

Kľúčové technológie vyvíja Boston Dynamics interne

Na otázku, prečo Boston Dynamics vyvíja ruku vlastnými silami namiesto toho, aby využila existujúce riešenia od iných výrobcov, Rodriguez odpovedal stručne. Tím sleduje, čo sa deje v odvetví, aby mal prehľad o aktuálnom stave technológií. Ruky sú však natoľko kľúčovou súčasťou hodnoty, ktorú humanoidi prinášajú, že by bolo veľmi ťažké pristupovať k ich vývoju inak ako interne.

Podľa Rodrigueza sa prístup k vývoju ruky v zásade nelíši od toho, ako Boston Dynamics pristupuje k iným kľúčovým technológiám robota. Základom je skúsený tím hardvérových dizajnérov, ktorý má za sebou mnohé podobné projekty a vybudoval si intuitívne cítenie pre to, čo vedie k spoľahlivému hardvéru.

Spolupráca medzi tímami od prvých fáz vývoja

V spoločnosti Boston Dynamics existuje silná kultúra spolupráce medzi tímami zodpovednými za správanie robotov a tímami hardvérového vývoja, a to už v skorých fázach návrhu. Spoločne sa snažia fixovať kľúčové dizajnové charakteristiky, ako je morfológia ruky, rozloženie snímačov, distribúcia točivého momentu a ďalšie parametre. Na tento účel využívajú simulácie aj fyzické makety. Tento prístup umožňuje hardvérovému tímu vstúpiť do detailnej fázy vývoja s jasne definovanými požiadavkami a minimalizovať nákladné zmeny v neskorších etapách.